第15練 萬有引力定律及應(yīng)用（全國通用）（原卷版）

專題05萬有引力與航天第15練萬有引力定律及應(yīng)用1.（2022·江蘇·模擬預(yù)測）2020年7月，我國用長征運(yùn)載火箭將“天問一號”探測器發(fā)射升空，探測器在星箭分離后，進(jìn)入地火轉(zhuǎn)移軌道，如圖所示，2021年5月在火星烏托邦平原著陸。則探測器（）A．與火箭分離時(shí)的速度小于第一宇宙速度B．每次經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度相等C．繞火星運(yùn)行時(shí)在捕獲軌道上的周期最大D．繞火星運(yùn)行時(shí)在不同軌道上與火星的連線每秒掃過的面積相等2.（2022·上海·上外附中模擬預(yù)測）兩個(gè)大小相同的實(shí)心小鐵球緊靠在一起，它們之間的萬有引力為F。若將兩個(gè)用同種材料制成的半徑是小鐵球2倍的實(shí)心大鐵球緊靠在一起，則兩大鐵球之間的萬有引力為（）A．2F B．4F C．8F D．16F3.（2022·山東·模擬預(yù)測）如圖所示，將一半徑為R、質(zhì)量為M的均勻大球，沿直徑挖去兩個(gè)半徑分別為大球半徑一半的小球，并把其中一個(gè)放在球外與大球靠在一起，挖去小球的球心、球外小球的球心、大球的球心都在一條直線上，則大球中剩余部分與球外小球間的萬有引力大小約為（）A．0.01 B．0.02C．0.05 D．0.041.（2021·上?！ど贤馄謻|附中高一期末）在人類對行星運(yùn)動規(guī)律的認(rèn)識過程，開普勒作出了劃時(shí)代的貢獻(xiàn)。對開普勒行星運(yùn)動定律的理解，下列說法中正確的是（

）A．此定律不僅適用于行星繞太陽運(yùn)動，也適用于宇宙中其他衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動B．牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律后，開普勒整理牛頓的觀測數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動規(guī)律C．行星繞太陽做橢圓軌道運(yùn)動時(shí)，線速度方向時(shí)刻在變，但大小始終不變D．由開普勒第三定律，月亮繞地球運(yùn)動的k值與人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)動的k不同2.（2022·浙江寧波·高一期末）北京冬奧開幕式24節(jié)氣倒計(jì)時(shí)驚艷全球，如圖是地球沿橢圓軌道繞太陽運(yùn)行所處不同位置對應(yīng)的節(jié)氣，下列說法正確的是（）A．夏至?xí)r地球的運(yùn)行速度最大B．從冬至到春分的運(yùn)行時(shí)間為公轉(zhuǎn)周期的C．若用代表橢圓軌道的半長軸，代表公轉(zhuǎn)周期，則，地球和火星對應(yīng)的值是不同的D．太陽既在地球公轉(zhuǎn)軌道的焦點(diǎn)上，也在火星公轉(zhuǎn)軌道的焦點(diǎn)上3.(2019·全國卷Ⅱ·14)2019年1月，我國嫦娥四號探測器成功在月球背面軟著陸．在探測器“奔向”月球的過程中，用h表示探測器與地球表面的距離，F(xiàn)表示它所受的地球引力，能夠描述F隨h變化關(guān)系的圖像是()4.若想檢驗(yàn)“使月球繞地球運(yùn)動的力”與“使蘋果落地的力”遵循同樣的規(guī)律，在已知月地距離約為地球半徑60倍的情況下，需要驗(yàn)證()A．地球吸引月球的力約為地球吸引蘋果的力的1/602B．月球公轉(zhuǎn)的加速度約為蘋果落向地面加速度的1/602C．自由落體在月球表面的加速度約為地球表面的1/6D．蘋果在月球表面受到的引力約為在地球表面的1/605.宇航員王亞平在“天宮1號”飛船內(nèi)進(jìn)行了我國首次太空授課，演示了一些完全失重狀態(tài)下的物理現(xiàn)象．若飛船質(zhì)量為m，距地面高度為h，地球質(zhì)量為M，半徑為R，引力常量為G，則飛船所在處的重力加速度大小為()A．0B．eq\f(GM,（R＋h）2)C．eq\f(GMm,（R＋h）2)D．eq\f(GM,h2)6.當(dāng)?shù)厍蛭挥谔柡湍拘侵g且三者幾乎排成一條直線時(shí)，稱之為“木星沖日”，2016年3月8日出現(xiàn)了一次“木星沖日”．已知木星與地球幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽近似做勻速圓周運(yùn)動，木星到太陽的距離大約是地球到太陽距離的5倍．則下列說法正確的是()A．下一次的“木星沖日”時(shí)間肯定在2018年B．下一次的“木星沖日”時(shí)間肯定在2017年C．木星運(yùn)行的加速度比地球的大D．木星運(yùn)行的周期比地球的小7.2022年3月30日上午10時(shí)29分，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征十一號運(yùn)載火箭成功將天平二號A、B、C衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道，若已知A、B、C衛(wèi)星繞地球做近似圓周運(yùn)動，高地高度分別是、和hc，且，環(huán)繞周期分別是、和，地球表面重力加速度為g，則以下說法正確的是（）A．天平二號A星可能在地表上空沿某一經(jīng)度線做勻速圓周運(yùn)動B．根據(jù)開普勒第三定律有C．根據(jù)題中所給信息，可計(jì)算地球的質(zhì)量D．根據(jù)題中所給信息，無法算地球的密度8．2021年2月24日，我國“天向一號”火星探測器成功實(shí)施第三次環(huán)火制動，進(jìn)入了環(huán)火停泊軌道，并進(jìn)行為期三個(gè)月的深測，在這三個(gè)月中，“天向一號”先在高度為、周期為的停泊軌道上做勻速圓周運(yùn)動，之后又下降到高度為、周期為的軌道上做勻速圓周運(yùn)動。根據(jù)以上信息不需要引力常量就可以求的物理量是（）A．火星的質(zhì)量 B．火星的半徑C．火星的第一宇宙速度 D．火星表面的重力加速度9.2022年4月16日，在“太空出差”六個(gè)月后，王亞平等三名宇航員乘坐神舟十三號飛船撤離空間站返回地球。飛船開始時(shí)在圓軌道1上運(yùn)行，接到指令后在P點(diǎn)啟動發(fā)動機(jī)，進(jìn)入橢圓軌道2運(yùn)行。最后在Q點(diǎn)再次點(diǎn)火進(jìn)入大氣層，并在東風(fēng)著陸場成功著陸。則飛船（）A．在P點(diǎn)啟動發(fā)動機(jī)是為了增大飛船的速率B．在軌道1運(yùn)行的周期大于在軌道2運(yùn)行的周期C．在軌道2上運(yùn)行時(shí)，經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速率大于經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速率軌道D．在軌道2上運(yùn)行時(shí)，經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度大于經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度10.2021年2月，我國500m口徑射電望遠(yuǎn)鏡（天眼）發(fā)現(xiàn)毫秒脈沖星“J0318+0253”，其自轉(zhuǎn)周期T=5.19ms，假設(shè)星體為質(zhì)量均勻分布的球體，已知萬有引力常量為．以周期T穩(wěn)定自轉(zhuǎn)的星體的密度最小值約為（

）A． B．C． D．1.“靈樓準(zhǔn)擬泛銀河，剩摘天星幾個(gè)”，曾經(jīng)，古人對天宮充滿向往，如今，夢想走進(jìn)現(xiàn)實(shí)，中國空間站被稱為“天宮”，中國貨運(yùn)飛船是“天舟”，2022年5月10日01時(shí)56分，天舟四號貨運(yùn)飛船被長征七號運(yùn)載火箭成功送入太空，8時(shí)54分，天舟四號成功相會“天宮”（空間站天和核心艙），天和核心艙距離地面約，地球北極的重力加速度為g，地球赤道表面的重力加速度為，地球自轉(zhuǎn)的周期為T，天和核心艙軌道為正圓，地球?yàn)榍蝮w根據(jù)題目的已知條件，下列說法錯(cuò)誤的是（）A．可以求出天舟四號的線速度 B．可以求出地球的質(zhì)量C．可以求出地球的半徑 D．可以求出天舟四號的周期2.(2021河北卷)“祝融號”火星車登陸火星之前,“天問一號”探測器沿橢圓形的停泊軌道繞火星飛行,其周期為2個(gè)火星日。假設(shè)某飛船沿圓軌道繞火星飛行,其周期也為2個(gè)火星日。已知一個(gè)火星日的時(shí)長約為一個(gè)地球日,火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的0.1,則該飛船的軌道半徑與地球同步衛(wèi)星的軌道半徑的比值約為()A.34 B.314 C.353.(2021湖南卷)2021年4月29日,中國空間站天和核心艙發(fā)射升空,準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道。根據(jù)任務(wù)安排,后續(xù)將發(fā)射問天實(shí)驗(yàn)艙和夢天實(shí)驗(yàn)艙,計(jì)劃2022年完成空間站在軌建造。核心